SDO 与 PDO 通信

SDO = 配置/诊断通道（准可靠、请求-响应、非实时）
PDO = 过程数据通道（实时、可映射、可同步）

这是 CANopen 最核心的一对概念，也是 CoE（EtherCAT）里同名机制的来源。

字节级报文 / 抓包解码请直接读：

• 11-SDO报文格式详解.md
• 12-PDO报文与映射编码.md
• 总览：09-通信报文总览与CAN帧.md

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1. 为什么要分 SDO 和 PDO

	SDO	PDO
目的	读/写任意 OD 项	周期交换少量关键过程量
时延	较高（确认握手）	低
带宽效率	差（协议开销大）	好（净荷直接是映射数据）
典型时机	启动配置、调试、参数整定	Operational 运行时
类比	HTTP GET/PUT	共享内存/周期帧字段

原则：

• 能放 PDO 的周期量，不要每周期用 SDO 扫
• 非周期配置用 SDO

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2. SDO（Service Data Object）

2.1 角色

• SDO Server：拥有对象字典的设备（通常是从站）
• SDO Client：发起读写的一方（通常是主站/配置工具）

默认通道（预定义连接集）：

• Client → Server：0x600 + Node-ID
• Server → Client：0x580 + Node-ID

2.2 传输类型（概念）

类型	适用
Expedited	很小的数据（常见 ≤4 字节）一次完成
Segmented	较长数据分段传输
Block（若支持）	大块数据更高吞吐（固件/大批参数）

2.3 工程用法

主站 SDO Upload   = 读从站 OD
主站 SDO Download = 写从站 OD

典型配置序列：

1. 读 1018h 确认设备身份
2. 写 1400h/1600h/1800h/1A00h 配置 PDO
3. 写应用参数（如 6060h 模式、6081h 速度）
4. （可选）1010h 存盘
5. NMT Start

2.4 超时与重试

SDO 必须设超时。现场常见问题：

• 从站忙/未上线 → Client 超时
• 写只读对象 → Abort
• 长度/类型不匹配 → Abort

Abort 码需对照厂商手册与 CiA 301。

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3. PDO（Process Data Object）

3.1 RPDO / TPDO

名称	方向（相对节点）	含义
RPDO	节点接收	主站→从站命令（控制字、目标位置…）
TPDO	节点发送	从站→主站反馈（状态字、实际位置…）

一个节点通常支持多路 PDO（常 4 路默认，可扩展）。

3.2 通信参数 vs 映射参数

以 TPDO1 为例：

对象	作用
1800h	通信参数：COB-ID、传输类型、禁止时间、事件定时器等
1A00h	映射参数：本 PDO 净荷由哪些 OD 项按什么长度拼接

RPDO1 对应：

• 通信：1400h
• 映射：1600h

3.3 映射本质

PDO 净荷 = 若干 OD 条目的位串拼接（按映射表顺序）。

示例 TPDO1 映射：
  6041h:00  Statusword           16 bit
  6064h:00  Position actual      32 bit
→ 净荷 6 字节

约束：

• 经典 CAN 单帧数据场最多 8 字节 → 单 PDO 映射总长通常 ≤ 8 字节
• CANopen FD 可更大（见 CiA 402-6 等）

3.4 传输类型（Transmission Type）

常见分类：

类型	行为
同步（1~240）	每收到 n 次 SYNC 触发一次
异步/事件	数据变化或事件定时器触发
厂商特定	依实现

运动控制常用：同步 PDO + 周期 SYNC，让多轴在同一节拍采样/更新。

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4. 同步 PDO 时序（概念）

主站: 发 SYNC
      │
从站: 锁存实际值 → 发 TPDO（实际位置/状态）
主站: 计算下一拍命令 → 发 RPDO（控制字/目标）
从站: 在约定窗口应用命令

细节因驱动实现而异；402 周期模式（CSP/CSV）对此更敏感。
CAN 抖动较大时，同步质量不如 EtherCAT DC。

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5. 配置 PDO 的安全步骤（实操）

很多设备要求：

1. 先让节点处于 Pre-Operational
2. 禁用 PDO（清 COB-ID 有效位）再改映射
3. 写映射条目数与各映射项
4. 重新使能 COB-ID
5. 再 NMT Start

直接在 Operational 热改映射，容易导致协议栈拒绝或行为未定义。

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6. SDO 与 PDO 协作的完整图景

[配置阶段 Pre-Op]
  SDO ──配置──▶ OD（通信参数 + 映射 + 应用参数）

[运行阶段 Op]
  RPDO ──写入──▶ OD 映射项（如 6040/607A）──▶ 应用
  应用 ──更新──▶ OD 映射项（如 6041/6064）──▶ TPDO
  SDO 仍可用于在线诊断（勿滥用占用总线）

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7. 抓包时如何辨认

假设 Node-ID = 3：

CAN-ID	可能含义
0x000	NMT
0x080	SYNC
0x083	EMCY(3)
0x183	TPDO1(3)
0x203	RPDO1(3)
0x583	SDO TX(3)
0x603	SDO RX(3)
0x703	Heartbeat(3)

用 candump / Wireshark（SocketCAN）对照 EDS 映射表，即可解码净荷。

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